细叶百合的无性繁殖

以细叶百合（Lilium pumilum DC.）的鳞片为材料，通过扦插繁殖方法，观察不同基质、鳞茎的不同生长年龄、鳞茎的外、中、内层及同一鳞片的上、中、下段对鳞片繁殖小鳞茎的影响。结果表明：在扦插基质的选择实验中，用3年生细叶百合做扦插材料，25℃，避光条件下，以草炭 珍珠岩（1：1）的混合物为基质时，鳞片产生的小鳞茎数最多，150片鳞片可产生172个小鳞茎；从年龄效应和位置效应的实验观察，4年生细叶百合鳞片生成小鳞茎最多，小鳞茎的平均直径也较大；鳞茎的外、中层鳞片的下部在适宜的条件下比鳞片的中、上部容易诱导出鳞茎。     

百合种子萌发影响因素的探讨

种子在适宜的温度、水分和光照条件下才能萌发,萌发的标志就是胚根和幼芽突破种皮[1].     

水稻金属硫蛋白基因(rgMT)遗传转化的紫花苜蓿耐盐性分析

采用根癌农杆菌介导法将从水稻(Oryza sativa)中克隆出的一个金属硫蛋白基因(rgMT)转化到紫花苜蓿(Medicago sativa)品种"农菁1号"中,经PCR和Northern blot技术对获得的抗性植株进行了检测,证明rgMT基因已整合到苜蓿基因组中并在转基因植株中转录表达。以野生型苜蓿为对照,对获得的转基因苜蓿株系在不同浓度NaCl、NaHCO3胁迫下的表型和生理指标测定发现,NaCl、NaHCO3胁迫处理后,野生型苜蓿受胁迫严重甚至死亡,转基因苜蓿受胁迫较轻。转基因苜蓿的脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性显著高于野生型(P0.05),细胞膜透性显著低于野生型,野生型苜蓿叶片中积累的过氧化氢高于转基因苜蓿的叶片中积累的过氧化氢。研究结果表明,rgMT基因已在苜蓿中表达,并且提高了转基因苜蓿的耐盐性。     

苜蓿愈伤组织高频再生遗传和转化体系的建立

本研究以MS为基本培养基,在不同浓度的2,4-D与6-BA联合使用的诱导培养基上,以苜蓿子叶为外植体,诱导愈伤组织,诱导率为55%～90.6%,其中2mg/L2,4-D 1mg/L6-BA诱导率最高,达90.6%;浅黄色至淡绿色的愈伤组织在MS 2mg/LKT 0.15mg/L6-BA 0.3mg/LNAA分化培养基的分化率最高并且植株颜色深绿。丛生芽在1/2MS 2mg/L酵母提取物的生根培养基上再生成完整的苜蓿植株。以建立的苜蓿高频再生体系为基础,愈伤组织为转化的受体,用根癌农杆菌介导苜蓿,利用GUS组织化学染色法,研究影响遗传转化的若干因素,获得了100株转基因植株。乙酰丁香酮的浓度为100!mol/L,菌液浓度OD600为0.3～0.5,最佳的侵染时间为15min,共培养时间为4d,卡那霉素浓度为50mg/L时转化频率最合适。最高转化频率可达80%,Kana抗性植株Northernblotting检测表明,目的基因已整合进苜蓿基因组中。建立了苜蓿快速有效的遗传转化体系,为获得其它基因转化苜蓿,奠定基础。     

细叶百合生物量的生殖分配

对野生环境中多年生球根类植物细叶百合（Lilium pumilum DC.)进行了生物量生殖分配季节动态研究，各构件在不同季节生物量分配的平均值从大到小的顺序为：鳞茎＞茎＞叶＞生殖构件；从蕾期至花期生殖构件生殖生物量分配增加近44倍，两性结构与雄蕊、雌蕊的生殖生物量比为9：5：1；不同季节生殖构件生物量分配与地下构件生物量呈负相关，与地上非生殖构件生物量分配呈正相关。     

细叶百合中内源激素的变化

应用ELISA测定了细叶百合鳞茎中的吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)的含量。结果表明,不同年龄、不同部位鳞片中三种激素含量均有较大差异：随着年龄的增加,IAA的含量呈上升趋势,ABA含量呈下降趋势;外层鳞片和鳞片下层IAA含量最高,ABA含量最少,且具有较高的IAA／ABA和GA／ABA值。     

细叶百合的形态特征比较研究

研究结果表明,栽培条件下细叶百合1年生实生苗不抽茎,只长基生叶,2年生细叶百合实生苗中分不抽茎、抽茎不开花和开花的三种情况。3年生和4年生细叶百合全部开花,且开花比例随栽培年龄增加而增大。叶数随着植株年龄的增加而增加,其4年生植株叶数较多,不同年龄植株的鳞片相差不多,以3年生植株稍多;单株花数与叶数类似,也随植株年龄的增加而增加;单果胚珠数和单果种子数2个指标都是3年生植株最高,而种子与胚珠的百分比,则又是随着年龄的增加而增加。通过组培苗、扦插苗、实生苗露地栽培试验比较,扦插苗的各项指标都最大,实生苗次之,组培苗最少。     

紫花苜蓿1型金属硫蛋白基因的表达及抗逆性分析

根据NCBI中紫花苜蓿1型金属硫蛋白基因(MET1, 登录号:AF189766.1)cDNA序列设计一对特异性引物,以紫花苜蓿品种“农菁1号”的cDNA为模板,利用PCR技术克隆出的一个基因,命名为MsMT1,测序发现该基因全长228 bp,编码75个氨基酸。通过碱基序列比对发现MsMT1与MET1的相似度为99%。通过氨基酸序列分析和进化树分析,发现与其他植物的1型金属硫蛋白基因具有较高的同源性。利用qRT-PCR对MsMT1在苜蓿不同器官中的表达进行分析,发现该基因在根和子叶中表达量较高。将苜蓿幼苗进行不同浓度NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃及不同pH值胁迫处理后, 观察MsMT1基因的表达,发现MsMT1的表达量随盐碱处理液浓度和pH值变化发生改变,说明MsMT1与植物的抗逆性相关。采用农杆菌介导法将MsMT1导入苜蓿植株体内,卡那抗性的筛选和Northern blot结果显示MsMT1基因能够在转基因苜蓿中高效表达。用不同浓度NaCl、NaHCO₃处理野生型和转化MsMT1基因的苜蓿幼苗,观察幼苗受胁迫后的表型,发现转基因的苜蓿幼苗比未转基因的苜蓿幼苗抵抗力高。本研究表明MsMT1基因能够增加苜蓿对胁迫的抗性。     

RNA-seq揭示碱性盐(NaHCO3)对细叶百合鳞茎基因表达的影响

本研究旨在揭示细叶百合在盐碱逆境中的基因表达表达情况,为合理利用盐碱地和大面积种植百合提供理论基础。以一年生的细叶百合鳞茎为材料,经过20 mmol/L NaHCO₃处理24 h后,用Illumina HiSeqTM2000测序平台进行转录组测序。共测得56828个mRNA的注释信息,其中,55433个Unigene被注释到Nr数据库,26973条Unigene被注释到KOG数据库,23610条Unigene被注释到GO数据库,13142条Unigene被注释到KEGG数据库的五大类中。共鉴定出390个差异表达基因。选取了9个与盐碱胁迫密切相关的基因进行qPCR验证,9个基因的表达结果与转录组的结果基本趋于一致。通过细叶百合在碳酸盐(NaHCO₃)逆境下的转录组对比数据,提供了许多的基因表达通路和表达量的差异,为合理利用盐碱地和大面积种植百合提供理论基础。     

拟南芥硫氧还蛋白M1型基因(AtTRX m1)与环境逆境之间的关系

硫氧还蛋白家族是约12 kD的小分子蛋白质,含有高度保守的活性反应位点WCG/PPC,催化硫醇一二硫键相互交换,调节细胞内的氧化还原作用.在本研究中,通过RT-PCR法获得目的基因拟南芥硫氧还蛋白M1型基因(AtTRX m1,GenBank Accession No.At1g03680).通过Northern杂交分析拟南芥悬浮细胞系在100 mmol/L NaCl、10 mmol/L NaHCO3、50 μmol/L ABA、10 mmol/L H2O2等逆境处理下mRNA表达水平的变化和硫氧还蛋白M1型转基因植株对NaCl、NaHCO3盐及ABA逆境的抗性分析,表明硫氧还蛋白M1型基因与生物环境胁迫有一定的相关性,尤其是氧化胁迫,能够增强植物对逆境的耐受力.从而为进一步研究硫氧还蛋白基因家族与逆境之间的相关作用奠定了基础.